CN113558333B - 一种可自适应调整防滑度的智能鞋 - Google Patents

一种可自适应调整防滑度的智能鞋 Download PDF

Info

Publication number
CN113558333B
CN113558333B CN202110739340.6A CN202110739340A CN113558333B CN 113558333 B CN113558333 B CN 113558333B CN 202110739340 A CN202110739340 A CN 202110739340A CN 113558333 B CN113558333 B CN 113558333B
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
shoe
sole
degree
motion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110739340.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113558333A (zh
Inventor
严军荣
章灏
孙源伯
柯鸿绪
贺南飞
钱正丰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou Dianzi University
Original Assignee
Hangzhou Dianzi University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou Dianzi University filed Critical Hangzhou Dianzi University
Priority to CN202110739340.6A priority Critical patent/CN113558333B/zh
Publication of CN113558333A publication Critical patent/CN113558333A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113558333B publication Critical patent/CN113558333B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A43FOOTWEAR
    • A43BCHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B13/00Soles; Sole-and-heel integral units
    • A43B13/14Soles; Sole-and-heel integral units characterised by the constructive form
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A43FOOTWEAR
    • A43CFASTENINGS OR ATTACHMENTS OF FOOTWEAR; LACES IN GENERAL
    • A43C15/00Non-skid devices or attachments
    • A43C15/04Non-skid devices or attachments attached to the heel
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A43FOOTWEAR
    • A43DMACHINES, TOOLS, EQUIPMENT OR METHODS FOR MANUFACTURING OR REPAIRING FOOTWEAR
    • A43D1/00Foot or last measuring devices; Measuring devices for shoe parts
    • A43D1/08Measuring devices for shoe parts

Landscapes

  • Footwear And Its Accessory, Manufacturing Method And Apparatuses (AREA)

Abstract

本发明公开了一种自适应调整防滑度的智能鞋,包括:鞋本体、环境检测装置、运动识别装置、防滑度调节装置;所述环境检测装置用于检测鞋子附近一定范围内的环境数据;所述运动识别装置部署于鞋底和/或鞋面,用于检测鞋子的加速度数据和/或倾角数据和/或压力数据并以此识别运动信息;所述防滑度调节装置根据环境数据与运动信息的匹配程度控制驱动部件对防滑度调节机构进行一级或多级调节。本发明解决了如何根据运动信息与环境数据的匹配情况进行适应性结构调整从而有效实现防滑度匹配的问题。

Description

一种可自适应调整防滑度的智能鞋
技术领域
本发明属于智能鞋技术领域,特别是涉及一种可自适应调整防滑度的智能鞋。
背景技术
摔倒对人体危害极大,尤其对中老年人来说甚至会危及生命。目前的可调节的防滑鞋主要根据不同的环境条件改变吸盘吸力、改变防滑结构、改变与地面的摩擦系数等实现防滑。可调防滑鞋相关的技术,例如公开号为CN110477514A的中国专利《支撑件、鞋底、鞋及支撑件调节方法》提出支撑件,包括:第一基底;多个可伸缩支撑体,其中,所述可伸缩支撑体具有固定端和与所述固定端连接的伸缩端,其中,所述固定端固定在所述第一基底上;驱动部件,与所述可伸缩支撑体连接,用于驱动所述可伸缩支撑体在垂直于所述第一基底方向上的伸缩长度;第二基底,具有通孔,其中,所述可伸缩支撑体具有第一长度时,所述可伸缩支撑体隐藏在所述通孔内或通孔以上,所述通孔,用于在所述可伸缩支撑体大于第一长度时,供所述可伸缩支撑体的伸缩端穿过所述第二基底,并延伸到所述第二基底的底部。公开号为CN207041029U的中国专利《一种防滑机构及其构成的鞋子》提出一种防滑机构,包括湿度传感器、压力传感器、微控器、电机和转轮,其中,所述电机带有转轴,所述转轮的两端分别连接着电机的转轴,所述转轮的外表面包括两个以上的摩擦面,所述摩擦面之间通过键槽相隔,其中,所述湿度传感器和压力传感器连接在微控器的输入端,所述电机连接在微控器的输出端。本实用新型通过湿度传感器检测地面的湿度情况,通过微控制器启动电机,带动转轮旋转,从而促使不同的摩擦面与地面接触,起到部分改变鞋底摩擦系数的目的。
上述技术方案是根据不同的地面湿度或天气环境改变鞋子与地面的摩擦力实现防滑的技术,这些防滑结构仅是针对环境、地面条件的变化进行结构转换,不能根据运动信息与环境数据的匹配情况进行有效的结构变化,防摔效果差。目前还没有根据运动信息与环境数据的匹配情况进行适应性结构调整从而有效实现防滑度匹配的技术方案,为此提出一种可自适应调整防滑度的智能鞋。
发明内容
本发明为了解决上述问题,提出一种可自适应调整防滑度的智能鞋。
本发明的自适应调整防滑度的智能鞋,其特征在于,包括:鞋本体、环境检测装置、运动识别装置、防滑度调节装置;
所述环境检测装置用于检测鞋子附近一定范围内的环境数据;
所述运动识别装置部署于鞋底和/或鞋面,用于检测鞋子的加速度数据和/或倾角数据和/或压力数据并以此识别运动信息;
所述防滑度调节装置根据环境数据与运动信息的匹配程度控制驱动部件对防滑度调节机构进行一级或多级调节。
优选地,所述环境检测装置采用坡度检测器、光反射检测器、温湿度传感器的任一项或多项组合;所述坡度检测器部署于鞋子头部,用于检测鞋子前方地面的坡度;所述光反射检测器部署于鞋子头部,用于根据光反射信息判断鞋子前方地面是否有水洼或油性物质;所述温湿度传感器用于检测鞋子所处地面的湿度和/或当前天气湿度和/或当前天气温度。
优选地,所述环境数据包括地面坡度数据、地面湿度数据、地面水洼数据、地面油性物质数据、天气数据的任一项或多项组合。
优选地,所述运动识别装置是由加速度传感器和/或倾角传感器和/或压力传感器、数据传输单元、数据处理单元组成;所述加速度传感器用于检测鞋子的加速度大小和方向,所述倾角传感器用于检测鞋子与地面的夹角数据,所述压力传感器部署于鞋底用于检测鞋底的压力分布数据,所述数据传输单元用于将鞋子的加速度数据和/或鞋子与地面的夹角数据和/或鞋底的压力分布数据发送至数据处理单元,所述数据处理单元用于根据鞋子的加速度数据和/或鞋子与地面的夹角数据和/或鞋底的压力分布数据识别运动信息。
优选地,所述运动信息包括运动速度、运动姿势、发力习惯的任一项或多项组合。
优选地,所述防滑度调节机构是鞋底倾斜度调节机构、鞋底可调吸附机构、鞋底多点可伸缩支撑机构、鞋侧面可伸缩支撑机构、鞋面可调紧缩机构的任一项或多项组合。
优选地,所述鞋底倾斜度调节机构部署于鞋外底和鞋内底之间的一个或多个位置,通过驱动电机控制部分支撑柱伸缩使得鞋外底和鞋内底分离形成一定夹角;所述鞋底可调吸附机构是由部署于鞋底的一个或多个位置的真空吸附单元组成,通过驱动电机控制真空吸附单元的真空状态;所述鞋底多点可伸缩支撑机构是由部署于鞋底的一个或多个位置的可伸缩支撑单元组成,通过驱动电机控制部分可伸缩支撑单元伸缩;所述鞋侧面可伸缩支撑机构是由部署于鞋侧面的一个或多个位置的可伸缩支撑单元组成,通过驱动电机控制部分可伸缩支撑单元伸缩;所述鞋面可调紧缩机构由部署于鞋面的一个或多个位置的收紧单元组成,通过驱动电机控制部分收紧单元收紧鞋面。
优选地,所述驱动部件对防滑度调节机构进行一级或多级调节是驱动部件控制鞋底倾斜度调节机构的支撑柱向上或向下伸缩至相应防滑度调节等级对应的位置、驱动部件调节处于真空状态的真空吸附单元的位置和数量至相应防滑度调节等级对应的位置和数量、驱动部件控制鞋底的部分可伸缩支撑单元伸缩至相应防滑度调节等级对应的位置、驱动部件控制鞋侧面的部分可伸缩支撑单元伸缩至相应防滑度调节等级对应的位置、驱动部件控制鞋面的部分收紧单元收紧至相应防滑度调节等级对应的位置的任一项或多项组合。
一种识别运动信息方法,其特征在于,包括:
运动识别装置根据检测的鞋子的加速度大小和/或鞋底的压力值计算运动速度;
运动识别装置根据检测的鞋子的加速度方向和/或鞋子与地面的夹角数据和/或鞋底的压力分布与运动姿势模型的匹配程度计算运动姿势;
运动识别装置根据鞋子与地面的夹角数据和/或鞋底的压力分布与运动发力模型计算发力习惯。
一种自适应调整防滑度方法,其特征在于包括:
确定与不同环境数据存在匹配关系的运动速度、运动姿势和发力习惯;
根据当前运动速度和/或运动姿势和/或发力习惯与当前环境数据的匹配关系计算防滑匹配度;
根据防滑匹配度与防滑度调节等级的预设对应关系计算防滑度调节等级;
防滑度控制单元根据防滑度调节等级控制驱动部件对防滑度调节机构进行调节。
本发明的方法及系统具有的优点是:
(1)鞋子的防滑调节装置根据环境数据与运动信息的匹配程度控制驱动部件对防滑度调节机构进行一级或多级调节,可以有效检测行走习惯与当前环境数据的匹配情况并对鞋子的防滑度进行自适应调整。
(2)鞋底倾斜度调节机构部署于鞋外底和鞋内底之间,驱动部件控制鞋底倾斜度调节机构的一个或多个支撑柱向上或向下伸缩至相应防滑度调节等级对应的位置,可以有效调整鞋底的前后或左右斜度,从而在行走姿势失衡时及时调整重心避免滑倒。
(3)鞋底可调吸附机构是由部署于鞋底的一个或多个位置的真空吸附单元组成,驱动部件调节处于真空状态的真空吸附单元的位置和数量至相应防滑度调节等级对应的位置和数量,不仅可以当处于易滑环境且运动速度较小时增大吸附力避免滑倒,而且可以当处于不易滑环境且且运动速度较大时减小吸附力便于运动。
(4)鞋底多点可伸缩支撑机构是由部署于鞋底的一个或多个位置的可伸缩支撑单元组成,驱动部件控制鞋底的部分可伸缩支撑单元伸缩至相应防滑度调节等级对应的位置,不仅可以有效调整鞋底倾斜度以避免人体行走姿势失衡,而且可以当处于易滑环境且运动速度较大时增大鞋底与地面的摩擦系数以避免滑倒。
(5)鞋侧面可伸缩支撑机构是由部署于鞋侧面的一个或多个位置的可伸缩支撑单元组成,驱动部件控制鞋侧面的部分可伸缩支撑单元伸缩至相应防滑度调节等级对应的位置,不仅可以有效形成侧面三角支撑以避免人体行走姿势失衡,而且可以当处于易滑环境且运动速度较大时增大鞋子与地面的摩擦系数以避免滑倒。
(6)鞋面可调紧缩机构由部署于鞋面的一个或多个位置的收紧单元组成,驱动部件控制鞋面的部分收紧单元收紧至相应防滑度调节等级对应的位置,不仅可以当处于易滑环境且运动速度较大或运动姿势失衡时收紧鞋面与脚的间距以避免脚部在鞋内打滑或偏转,而且可以当处于不易滑环境且运动速度较小或运动姿势正常时放松鞋面与脚的间距以提高舒适感。
附图说明
图1是本发明实施例的自适应调整防滑度的智能鞋结构示意图;
图2是本发明实施例的一种自适应调整防滑度方法的流程图。
具体实施方式
下面对本发明优选实施例作详细说明。
本发明的一种可自适应调整防滑度的智能鞋的实施例,示意图如图1所示,其特征在于,包括:鞋本体(1)、环境检测装置(2)、运动识别装置(3)、防滑度调节装置(4);
所述环境检测装置(2)用于检测鞋子附近一定范围内的环境数据;
所述运动识别装置(3)部署于鞋底和/或鞋面,用于检测鞋子的加速度数据和/或倾角数据和/或压力数据并以此识别运动信息;
所述防滑度调节装置(4)根据环境数据与运动信息的匹配程度控制驱动部件对防滑度调节机构进行一级或多级调节。
优选地,所述环境检测装置采用坡度检测器、光反射检测器、温湿度传感器的任一项或多项组合;所述坡度检测器部署于鞋子头部,用于检测鞋子前方地面的坡度;所述光反射检测器部署于鞋子头部,用于根据光反射信息判断鞋子前方地面是否有水洼或油性物质;所述温湿度传感器用于检测鞋子所处地面的湿度和/或当前天气湿度和/或当前天气温度。本实施例中,采用PCB电路板搭载数据传输模块、处理器模块,环境检测装置的数据采集传感器部署在鞋底头部位置,如图1所示,用黑色实心圆形表示,所述环境检测装置采用坡度检测器、光反射检测器、温湿度传感器的任一项或多项组合,所述坡度检测器部署于鞋子头部用于检测鞋子前方地面的坡度,所述光反射检测器部署于鞋子头部用于根据光反射信息判断鞋子前方地面是否有水洼或油性物质,所述温湿度传感器用于检测鞋子所处地面的湿度和/或当前天气湿度和/或当前天气温度,各传感器检测的数据通过数据传输模块传输至处理器模块,处理器模块根据检测数据判断环境数据。
优选地,所述环境数据包括地面坡度数据、地面湿度数据、地面水洼数据、地面油性物质数据、天气数据的任一项或多项组合。本实施例中,环境数据是根据原始检测数据得到的地面坡度、地面湿度、地面水洼深度、地面水洼覆盖面积、地面油性物质数量等信息。
优选地,所述运动识别装置是由加速度传感器和/或倾角传感器和/或压力传感器、数据传输单元、数据处理单元组成;所述加速度传感器用于检测鞋子的加速度大小和方向,所述倾角传感器用于检测鞋子与地面的夹角数据,所述压力传感器部署于鞋底用于检测鞋底的压力分布数据,所述数据传输单元用于将鞋子的加速度数据和/或鞋子与地面的夹角数据和/或鞋底的压力分布数据发送至数据处理单元,所述数据处理单元用于根据鞋子的加速度数据和/或鞋子与地面的夹角数据和/或鞋底的压力分布数据识别运动信息。本实施例中,采用PCB电路板搭载数据传输单元、数据处理器单元,运动识别装置的数据采集传感器部署在鞋底中部位置,如图1所示用黑色实心矩形表示。各传感器检测鞋子的加速度数据和/或倾角数据和/或压力数据,数据处理单元接收数据后识别运动信息。
优选地,所述运动信息包括运动速度、运动姿势、发力习惯的任一项或多项组合。本实施例中,数据处理单元接收数据后识别运动信息包括运动速度、与运动姿势模型匹配的运动姿势、与运动发力模型匹配的发力习惯。
运动识别装置的数据处理单元执行运动信息识别程序,该程序执行本发明的一种识别运动信息方法,其特征在于,包括:
根据检测的鞋子的加速度大小和/或鞋底的压力值计算运动速度;
根据检测的鞋子的加速度方向和/或鞋子与地面的夹角数据和/或鞋底的压力分布与运动姿势模型的匹配程度计算运动姿势;
根据鞋子与地面的夹角数据和/或鞋底的压力分布与运动发力模型计算发力习惯。
本实施例中,所述根据检测的鞋子的加速度大小和/或鞋底的压力值计算运动速度,是:根据检测的鞋子的加速度与运动速度的正相关关系计算运动速度、根据鞋底的压力值与运动速度的正相关关系计算运动速度、根据鞋子的加速度和鞋底的压力值与运动速度的正相关关系计算运动速度的任一项。
所述根据检测的鞋子的加速度方向和/或鞋子与地面的夹角数据和/或鞋底的压力分布与运动姿势模型的匹配程度计算运动姿势,是:在事先设置的运动姿势模型中找出与当前鞋子加速度方向匹配度最高的运动姿势作为当前运动姿势、在事先设置的运动姿势模型中找出与当前鞋子与地面的夹角匹配度最高的运动姿势作为当前运动姿势、在事先设置的运动姿势模型中找出与当前鞋底的压力分布匹配度最高的运动姿势作为当前运动姿势、在事先设置的运动姿势模型中找出与当前鞋子加速度方向和鞋子与地面的夹角匹配度最高的运动姿势作为当前运动姿势、在事先设置的运动姿势模型中找出与当前鞋子加速度方向和鞋底的压力分布匹配度最高的运动姿势作为当前运动姿势、在事先设置的运动姿势模型中找出与当前鞋子与地面的夹角和鞋底的压力分布匹配度最高的运动姿势作为当前运动姿势、在事先设置的运动姿势模型中找出与当前鞋子加速度方向和鞋子与地面的夹角和鞋底的压力分布匹配度最高的运动姿势作为当前运动姿势的任一项。事先设置的运动姿势模型包括M个运动姿势,包括但不限于踱步姿势、慢走姿势、快走姿势、跑步姿势、跳跃姿势等,每种运动姿势具有不同的加速度范围、鞋子与地面的夹角范围,鞋底的压力分布情况。
所述根据鞋子与地面的夹角数据和/或鞋底的压力分布与运动发力模型计算发力习惯,是:在事先设置的运动发力模型中找出与当前鞋子与地面的夹角匹配度最高的发力模型作为发力习惯、在事先设置的运动发力模型中找出与当前鞋底的压力分布匹配度最高的发力模型作为发力习惯、在事先设置的运动发力模型中找出与当前鞋子与地面的夹角和鞋底的压力分布匹配度最高的发力模型作为发力习惯的任一项。事先设置的发力模型包括N级发力模型,鞋子与地面的夹角越小,鞋底的压力分布越均匀,对应的发力级别越低,用发力级别表示发力习惯。
优选地,所述防滑度调节机构是鞋底倾斜度调节机构、鞋底可调吸附机构、鞋底多点可伸缩支撑机构、鞋侧面可伸缩支撑机构、鞋面可调紧缩机构的任一项或多项组合。本实施例中,不同类型的鞋子例如老人鞋、儿童鞋、皮鞋、运动鞋、高跟鞋、凉鞋等具有不同的行走要求和使用场景,相应地,其防滑度调节机构的安装位置和形态不同,包括可调节鞋底倾斜度的鞋底倾斜度调节机构、可调节鞋底吸盘的吸附性的鞋底可调吸附机构、可调节鞋底不同位置的支撑性的鞋底多点可伸缩支撑机构、可调节鞋侧面不同位置的支撑性的鞋侧面可伸缩支撑机构、可调节鞋面对脚的束缚性的鞋面可调紧缩机构的任一项或多项组合。
一种优选实施方式中,在鞋外底和鞋内底之间的一个或多个位置部署鞋底倾斜度调节机构,通过驱动电机控制部分支撑柱伸缩使得鞋外底和鞋内底分离形成一定夹角。本实施例中,鞋底倾斜度调节机构通过电机驱动可以实现鞋外底和鞋内底分离形成一定倾斜角度,从而改变脚部的支撑性。
另一种优选实施方式中,在鞋底的一个或多个位置部署由真空吸附单元组成的鞋底可调吸附机构,通过驱动电机控制真空吸附单元的真空状态。本实施例中,鞋底可调吸附机构通过电机驱动可以开启和关闭一个或多个位置的真空吸附单元,从而改变脚底不同位置对地面的吸附性。
另一种优选实施方式中,在鞋底的一个或多个位置部署由可伸缩支撑单元组成的鞋底多点可伸缩支撑机构,通过驱动电机控制部分可伸缩支撑单元伸缩。本实施例中,鞋底多点可伸缩支撑机构通过电机驱动可以使得鞋底不同位置处的伸缩支撑结构的伸缩程度不同,从而改变鞋底的支撑性。
另一种优选实施方式中,在鞋侧面的一个或多个位置部署由可伸缩支撑单元组成的鞋侧面可伸缩支撑机构,通过驱动电机控制部分可伸缩支撑单元伸缩。本实施例中,鞋侧面可伸缩支撑机构通过电机驱动可以使得鞋侧面不同位置处的伸缩支撑结构的伸缩程度不同,从而改变鞋侧面不同位置的支撑性。
另一种优选实施方式中,在鞋面的一个或多个位置部署由收紧单元组成的鞋面可调紧缩机构,通过驱动电机控制部分收紧单元收紧鞋面。本实施例中,鞋面可调紧缩机构通过电机驱动可以使得鞋面不同位置收紧,从而改变鞋面不同位置对脚的束缚性。
在另外的优选的实施方式中,在鞋子内部署上述任意两种或三种或四种或五种装置的组合。
优选地,所述驱动部件对防滑度调节机构进行一级或多级调节是驱动部件控制鞋底倾斜度调节机构的支撑柱向上或向下伸缩至相应防滑度调节等级对应的位置、驱动部件调节处于真空状态的真空吸附单元的位置和数量至相应防滑度调节等级对应的位置和数量、驱动部件控制鞋底的部分可伸缩支撑单元伸缩至相应防滑度调节等级对应的位置、驱动部件控制鞋侧面的部分可伸缩支撑单元伸缩至相应防滑度调节等级对应的位置、驱动部件控制鞋面的部分收紧单元收紧至相应防滑度调节等级对应的位置的任一项或多项组合。本实施例中,防滑度调节装置的处理器根据环境数据与运动信息的匹配情况计算防滑调节等级,根据事先设置的防滑调节等级对应的调节机构位置对鞋底倾斜度调节机构和/或真空吸附单元和/或鞋底的部分可伸缩支撑单元和/或鞋侧面的部分可伸缩支撑单元和/或鞋面的部分收紧单元进行相应调整。
防滑度调节装置的处理器执行根据环境数据与运动信息的匹配程度控制防滑调节机构进行一级或多级调节的程序,所述环境数据与运动信息的匹配程度是根据当前运动速度和/或运动姿势和/或发力习惯与当前环境数据的匹配关系计算防滑匹配度,所述控制防滑调节机构进行一级或多级调节是根据计算出的防滑匹配度与调节等级的关系对防滑度调节机构进行一级或多级调节。
上述程序执行一种自适应调整防滑度方法,流程图如图2所示,其特征在于,包括:
确定与不同环境数据存在匹配关系的运动速度、运动姿势和发力习惯;
根据当前运动速度和/或运动姿势和/或发力习惯与当前环境数据的匹配关系计算防滑匹配度;
根据防滑匹配度与防滑度调节等级的预设对应关系计算防滑度调节等级;
防滑度控制单元根据防滑度调节等级控制驱动部件对防滑度调节机构进行一级或多级调节。
本实施例中,事先设置与不同的环境数据例如地面坡度数据、地面湿度数据、地面水洼数据、地面油性物质数据、天气数据存在匹配关系的运动速度、运动姿势和发力习惯。
所述根据当前运动速度和/或运动姿势和/或发力习惯与当前环境数据的匹配关系计算防滑匹配度是根据运动速度与环境数据的匹配值和/或运动姿势与环境数据的匹配值和/或发力习惯与环境数据的匹配值与防滑匹配度的正相关关系计算得到,防滑匹配度用变量x表示。
所述运动速度与环境数据的匹配值是根据当前环境数据匹配的运动速度与当前运动速度的差值与匹配值的负相关关系计算得到,运动速度与环境数据的匹配值用变量a表示;
所述运动姿势与环境数据的匹配值是根据当前环境数据匹配的运动姿势与当前运动姿势的差异程度(姿势偏离程度)与匹配值的负相关关系计算得到,运动姿势与环境数据的匹配值用变量b表示;
所述发力习惯与环境数据的匹配值是根据当前环境数据匹配的发力习惯与当前发力习惯的差异程度与匹配值的负相关关系计算得到,发力习惯与环境数据的匹配值用变量c表示。
表A中A1~A7表示计算防滑匹配度x的不同实施方式,其中表A中涉及的运动速度与环境数据的匹配值a、运动姿势与环境数据的匹配值b、发力习惯与环境数据的匹配值c采用上述实施方式中的计算公式计算。
表A计算防滑匹配度的不同实施方式
Figure GDA0003250114840000121
Figure GDA0003250114840000131
Figure GDA0003250114840000141
Figure GDA0003250114840000151
Figure GDA0003250114840000161
Figure GDA0003250114840000171
Figure GDA0003250114840000181
所述防滑匹配度与防滑度调节等级的预设对应关系事先设置,根据不同的鞋子类型和应用环境设置不同的防滑匹配度与防滑度调节等级的预设对应关系,根据表A中任一项所述的方法计算得到防滑匹配度x,根据防滑匹配度x所在的范围得到对应的防滑度调节等级。
所述防滑度控制单元根据防滑度调节等级控制驱动部件对防滑度调节机构进行一级或多级调节,包括:
事先设置不同防滑度调节等级对应的不同防滑度调节机构位置,即每个调节等级对应不同的防滑度调节机构位置,所述防滑度调节机构位置包括鞋底倾斜度调节机构中支撑柱向上或向下伸缩的位置、鞋底可调吸附机构中处于真空状态的真空吸附单元的位置和数量、鞋底多点可伸缩支撑机构中全部或部分可伸缩支撑单元的伸缩位置、鞋侧面可伸缩支撑机构中全部或部分可伸缩支撑单元的伸缩位置、鞋面可调紧缩机构中全部或部分收紧单元的收紧位置的任一项或多项组合;
防滑度控制单元根据当前的防滑度调节等级计算得到当前防滑调节级别对应的防滑度调节机构位置;
防滑度调节机构根据防滑度控制单元计算出的位置进行调节。
在另一种优选实施方式中,还包括提醒装置,所述提醒装置与防滑度调节装置电连接,当检测到环境数据与运动信息的匹配程度(即防滑匹配值)低于一定阈值时发出提醒。提醒的方式包括发出语音提示、通过无线通信方式传输至移动终端进行提醒、通过无线通信方式传输至相关联系人进行提醒的任一项或多项组合。
当然,本技术领域中的普通技术应当认识到,以上实施例仅是用来说明本发明的,而并非作为对本发明的限定,只要在本发明的范围内,对以上实施例的变化、变型都将落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种可自适应调整防滑度的智能鞋,其特征在于,包括:鞋本体、环境检测装置、运动识别装置、防滑度调节装置;
所述环境检测装置用于检测鞋子附近一定范围内的环境数据;
所述运动识别装置部署于鞋底和/或鞋面,用于检测鞋子的加速度数据和/或倾角数据和/或压力数据并以此识别运动信息;所述运动信息包括运动速度、运动姿势、发力习惯的任一项或多项组合;
所述防滑度调节装置根据环境数据与运动信息的匹配程度控制驱动部件对防滑度调节机构进行一级或多级调节;所述环境数据与运动信息的匹配程度是根据运动速度与环境数据的匹配值和/或运动姿势与环境数据的匹配值和/或发力习惯与环境数据的匹配值与防滑匹配度的正相关关系计算得到的防滑匹配度;
所述运动速度与环境数据的匹配值是根据当前环境数据匹配的运动速度与当前运动速度的差值与匹配值的负相关关系计算得到;所述运动姿势与环境数据的匹配值是根据当前环境数据匹配的运动姿势与当前运动姿势的差异程度与匹配值的负相关关系计算得到;所述发力习惯与环境数据的匹配值是根据当前环境数据匹配的发力习惯与当前发力习惯的差异程度与匹配值的负相关关系计算得到。
2.根据权利要求1所述的可自适应调整防滑度的智能鞋,其特征在于,所述环境检测装置采用坡度检测器、光反射检测器、温湿度传感器的任一项或多项组合;所述坡度检测器部署于鞋子头部,用于检测鞋子前方地面的坡度;所述光反射检测器部署于鞋子头部,用于根据光反射信息判断鞋子前方地面是否有水洼或油性物质;所述温湿度传感器用于检测鞋子所处地面的湿度和/或当前天气湿度和/或当前天气温度。
3.根据权利要求1所述的可自适应调整防滑度的智能鞋,其特征在于,所述环境数据包括地面坡度数据、地面湿度数据、地面水洼数据、地面油性物质数据、天气数据的任一项或多项组合。
4.根据权利要求1所述的可自适应调整防滑度的智能鞋,其特征在于,所述运动识别装置是由加速度传感器和/或倾角传感器和/或压力传感器、数据传输单元、数据处理单元组成;所述加速度传感器用于检测鞋子的加速度大小和方向,所述倾角传感器用于检测鞋子与地面的夹角数据,所述压力传感器部署于鞋底用于检测鞋底的压力分布数据,所述数据传输单元用于将鞋子的加速度数据和/或鞋子与地面的夹角数据和/或鞋底的压力分布数据发送至数据处理单元,所述数据处理单元用于根据鞋子的加速度数据和/或鞋子与地面的夹角数据和/或鞋底的压力分布数据识别运动信息。
5.根据权利要求1所述的可自适应调整防滑度的智能鞋,其特征在于,所述防滑度调节机构是鞋底倾斜度调节机构、鞋底可调吸附机构、鞋底多点可伸缩支撑机构、鞋侧面可伸缩支撑机构、鞋面可调紧缩机构的任一项或多项组合。
6.根据权利要求5所述的可自适应调整防滑度的智能鞋,其特征在于,所述鞋底倾斜度调节机构部署于鞋外底和鞋内底之间的一个或多个位置,通过驱动电机控制部分支撑柱伸缩使得鞋外底和鞋内底分离形成一定夹角;所述鞋底可调吸附机构是由部署于鞋底的一个或多个位置的真空吸附单元组成,通过驱动电机控制真空吸附单元的真空状态;所述鞋底多点可伸缩支撑机构是由部署于鞋底的一个或多个位置的可伸缩支撑单元组成,通过驱动电机控制部分可伸缩支撑单元伸缩;所述鞋侧面可伸缩支撑机构是由部署于鞋侧面的一个或多个位置的可伸缩支撑单元组成,通过驱动电机控制部分可伸缩支撑单元伸缩;所述鞋面可调紧缩机构由部署于鞋面的一个或多个位置的收紧单元组成,通过驱动电机控制部分收紧单元收紧鞋面。
7.根据权利要求6所述的可自适应调整防滑度的智能鞋,其特征在于,所述驱动部件对防滑度调节机构进行一级或多级调节是驱动部件控制鞋底倾斜度调节机构的支撑柱向上或向下伸缩至相应防滑度调节等级对应的位置、驱动部件调节处于真空状态的真空吸附单元的位置和数量至相应防滑度调节等级对应的位置和数量、驱动部件控制鞋底的部分可伸缩支撑单元伸缩至相应防滑度调节等级对应的位置、驱动部件控制鞋侧面的部分可伸缩支撑单元伸缩至相应防滑度调节等级对应的位置、驱动部件控制鞋面的部分收紧单元收紧至相应防滑度调节等级对应的位置的任一项或多项组合。
8.一种识别运动信息方法,其特征在于,包括:
权利要求1-7任一项所述的运动识别装置根据检测的鞋子的加速度大小和/或鞋底的压力值计算运动速度;
权利要求1-7任一项所述的运动识别装置根据检测的鞋子的加速度方向和/或鞋子与地面的夹角数据和/或鞋底的压力分布与运动姿势模型的匹配程度计算运动姿势;
权利要求1-7任一项所述的运动识别装置根据鞋子与地面的夹角数据和/或鞋底的压力分布与运动发力模型计算发力习惯。
9.一种自适应调整防滑度方法,其特征在于包括:
权利要求1-7任一项所述的防滑度调节装置确定与不同环境数据存在匹配关系的运动速度、运动姿势和发力习惯;
权利要求1-7任一项所述的防滑度调节装置根据当前运动速度和/或运动姿势和/或发力习惯与当前环境数据的匹配关系计算防滑匹配度;
权利要求1-7任一项所述的防滑度调节装置根据防滑匹配度与防滑度调节等级的预设对应关系计算防滑度调节等级;
权利要求1-7任一项所述的防滑度调节装置根据防滑度调节等级控制驱动部件对防滑度调节机构进行调节。
CN202110739340.6A 2021-06-30 2021-06-30 一种可自适应调整防滑度的智能鞋 Active CN113558333B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110739340.6A CN113558333B (zh) 2021-06-30 2021-06-30 一种可自适应调整防滑度的智能鞋

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110739340.6A CN113558333B (zh) 2021-06-30 2021-06-30 一种可自适应调整防滑度的智能鞋

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113558333A CN113558333A (zh) 2021-10-29
CN113558333B true CN113558333B (zh) 2022-10-11

Family

ID=78163201

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110739340.6A Active CN113558333B (zh) 2021-06-30 2021-06-30 一种可自适应调整防滑度的智能鞋

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113558333B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4329608A1 (en) * 2021-04-29 2024-03-06 Haviv, Amit Shoe balancing device and method
CN114190646B (zh) * 2021-12-21 2024-03-26 杭州电子科技大学 一种路面自适应的智能鞋
CN114224017B (zh) * 2021-12-27 2024-03-26 杭州电子科技大学 一种基于行走助力的智能防滑鞋
CN117814969B (zh) * 2024-03-04 2024-06-07 吉林大学 一种气动平衡与重心主动调节的下肢仿生假肢

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112029186A (zh) * 2020-09-15 2020-12-04 安踏(中国)有限公司 一种复合响应发泡橡塑鞋底、其制备方法和运动鞋

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7788828B2 (en) * 2006-05-10 2010-09-07 Krouse Wayne F Active shoe cleat system
NL2003448C2 (en) * 2009-09-07 2011-03-08 Ddsign Sports shoe comprising a sole provided with a grip enhancing structure.
FI125742B (fi) * 2014-06-09 2016-01-29 Sievin Jalkine Oy Jalkineen nastamekanismi ja jalkine
CN204390426U (zh) * 2015-02-02 2015-06-10 深圳市易特科信息技术有限公司 用于老年人跌倒报警的多功能鞋
CN205250526U (zh) * 2015-11-26 2016-05-25 三六一度(中国)有限公司 自动防滑鞋底
CN108783739A (zh) * 2018-06-12 2018-11-13 四川斐讯信息技术有限公司 一种智能跑步鞋、智能跑步鞋的调节系统、一种智能终端
CN110477514B (zh) * 2019-07-05 2022-05-06 北京小米移动软件有限公司 支撑件、鞋底、鞋及支撑件调节方法
CN110897253A (zh) * 2019-12-02 2020-03-24 湖南大学 一种智能防滑鞋、智能家用老年防滑鞋及其防滑控制方法
CN212814734U (zh) * 2020-06-17 2021-03-30 江苏安保来防护科技有限公司 一种防滑安全鞋

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112029186A (zh) * 2020-09-15 2020-12-04 安踏(中国)有限公司 一种复合响应发泡橡塑鞋底、其制备方法和运动鞋

Also Published As

Publication number Publication date
CN113558333A (zh) 2021-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113558333B (zh) 一种可自适应调整防滑度的智能鞋
US11951351B2 (en) Exercise treadmill
US10926130B2 (en) Nonpowered treadmill
JP5220600B2 (ja) 履物システム、足受容装置システム、およびそれらを提供または使用する方法
CN108114405B (zh) 基于3d深度摄像头和柔性力敏传感器的跑步机自适应系统
CN1946307A (zh) 防滑套鞋
US20210015200A1 (en) Motorized walking shoes
US20140059897A1 (en) Footwear outsole
KR102674166B1 (ko) 속도를 이용하는 발 존재 신호 처리
KR101625591B1 (ko) 신발형 운동기구
US8127470B2 (en) Footwear with projections activated by horizontal sliding
CN113367441B (zh) 一种应急智能防滑鞋
CN110755807A (zh) 一种基于智能算法的步态自适应万向跑步机
CN1795777A (zh) 新颖鞋类和使用该鞋的方法
CN205512660U (zh) 防滑雪地靴
US20130031806A1 (en) Boot with modified orientation in toe region
CN114224017B (zh) 一种基于行走助力的智能防滑鞋
CN106354265A (zh) 运动控制设备
US20230148703A1 (en) Method of dimensional change of the footwear sole and the footwear with a sole of variable dimensions
CN114190646B (zh) 一种路面自适应的智能鞋
CN208030435U (zh) 一种可调节按摩珠高度的鞋底
CN105852315B (zh) 一种多功能鞋
CN203789238U (zh) 一种学童运动防滑鞋套
CN2845516Y (zh) 一种改进的运动鞋鞋底
CN208839008U (zh) 电动轮滑鞋

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant